异步电动机的机械特性.pptVIP

第十章 三相异步电动机的机械特性及各种运转状态第一节 三相异步电动机机械特性的三种表达式 一、物理表达式 1、表达式 2、特性分析 如图，当n↓，初始 随s的增大线性增长，后当s较大时 相对变小， 不能忽略，且成为主要成分，因此s增长时 增长缓慢 同理 随n下降由1逐步下降 使dT/ds=0，即可求得 由于 起动转矩 对于笼型机来说，Tst无法用转子串电阻改变 三、实用表达式 1、原因 在电动机产品目录中，无法查到R1、X1、 、 2、推导过程 忽略 R1得 其中Tmax和sm可通过目录数据求得 3、求取Tmax和sm Tmax=KTTN 4、简化方程式 当电机在额定负载以下运行时，s很小，s/sm sm/s，那么 其中sm=2KTsN 四、机械特性特点 在Tz≤TN时，机械特性近似成直线 在s≥sm时，机械特性为曲线 注：三种机械特性表达式的应用场合不同 ①物理表达式适用于定性分析T与Φm及 ②参数表达式适于分析参数变化对电动机运行性能影响 ③实用表达式最适于进行机械特性的工程计算 第二节 三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性 一、固有机械特性 1、定义 3、特殊运行点 ①起始点A； ②额定工作点B； ③同步转速点H； ④最大转矩点P和P A.P为电动状态最大转矩点 B. P为回馈制动最大转矩点 二、人为机械特性 1、获取方法 根据参数表达式，改变Uф、f1、p、R1、X1、R2 、 X2 ，即可获得各种人为机械特性 2、降低Uф ①特点：Tmax↓∝Uф↓、Tst↓∝Uф↓，sm与Uф无关，ns保持不变 ②曲线：如图 3、转子电路内串联对称电阻 ①特点：转子电路内串RΩ，ns不变，Tmax不变， RΩ↑→sm↑，Tst将随RΩ增大而增大，一直到Rst时，Tst=Tmax，若RΩ继续增大，则Tst将减小 ②曲线 如图 4、定子电路串联对称电抗 ①特点：定子电路中串联电抗Xst， ns不变，Tmax、 sm、 Tst 随Xst增大而减小。 ②曲线 如图 注：该法常用于笼 型机的减压起动→ Ist↓ 5、定子电路串联对称电阻 ①特点：定子电路中串联电阻Rf，ns不变，Tmax、 sm、 Tst 随Rf增大而减小。 ②曲线 如图 注：该法常用于笼型异 步电动机的减压起动 6、转子电路接入并联阻抗 ①特点：转子电路每相并接电抗器与电阻 ②运行原理：起动时，sf1较大→Xst较大→转子电流大部分流过Rst→I2cosφ2较大→n↑ → Xst减小→流过Xst的电流增大 在起动结束时sf1很小→ Xst很小→电流几乎全部流过Xst， Rst近乎短路 由于转子电路参数可变，如果参数配合恰当，电动机在整个加速过程中产生几乎恒定的转矩，在右图上绘出了这样的人为机械特性 第三节 三相异步电动机的各种运转状态 一、电动运转状态 电动运转状态的特点是电动机转矩的方向与旋转的方向相同 二、制动运转状态 三种：回馈、反接、能耗 1、回馈制动状态 ①发生条件：某种原因（例如位能负载的作用或少极对数→多极对数，下图 ）使nns ②T与n反向：s=(ns-n)/ns0→sE2反向 转子电流的有功分量为 转子电流的无功分量为 异步电动机轴上输出的机械功率也为负 P2=TΩ ③机械特性曲线：位于第二象限 人为机械特性曲线：转子串电阻时稳定转速将增高 ④定子脱离电网的回馈发电 A.接线：如图 B.工作原理：当nns时，定子绕组切割转子剩磁→产生较小的定子电动势→在C上产生超前电容电流→产生定子磁场→转子中感应电流，产生磁场，并得到加强 如此反复，异步发电机 自励建压 C.电容C的计算 三角形时 星形时 2、反接制动状态 ①转速反向的反接制动 A.电路图 B.制动过程： C.参数变化：s=(ns-(-n))/ns1，I2及T增大→T=Tz D.能量损耗： B.制动过程：如图 C.参数变化：s=(-ns-n)/-ns1，I2及T增大→T=Tz D.优缺点：制动效果强，制动迅速，但能量损耗大，制动准确度差 3、能耗制动状态 ①实现方法：如图，K1断开、K2闭合接入直流电源 ②制动原理： ③制动转矩的计算 分析制动转矩时采用等效电流法 在下图情况下 由右图的相量关系得 由实用表达式可绘制线性磁路下的机械特性曲线，如前图 若磁路已饱和，则可用右图曲线查出mm、Vm→TmT、vm 对于绕线式电机 在此情况下， 三、运转状态小结 在正转方向，1与1的第二象限为回馈制动特性，第四象限为反接制动特性； 在反转方向，2与2 的第二象限为反接制动特